Presentasi ke 1 PBL

PENGUKURAN BESARAN
LISTRIK
Kode Mata Kuliah : TKE 315
Beban Studi
: 2 sks
Prasyarat
: TKE 224

Tujuan :
Memperkenalkan dan memberi pengertian
mengenai alat-alat ukur listrik serta
penggunannya, mengetahui dan menguasai
prosedur teknik dan sistem pengukuran serta
batas-batas ketelitian pengukuran

Pokok Bahasan :
-Teori pengukuran;
-standard dan kalibrasi;
- kestabilan dalam pengukuran;
- metoda pengukuran;
- analisis validitas data pengukuran;

- Teori alat ukur; transducer , prosesor dan
pengolah isyarat, sistem penampil.
- Alat ukur listrik;
- alat ukur arus, alat ukur tegangan, alat
ukur frekuensi, alat ukur daya, alat ukur
cos , alat ukur tenaga, alat ukur urutan
fase.

Pustaka
Doebelin, Ernest O., “Measurement Systems
Application and Design”, McGraw Hill
International Book Company, Auckland, 1983.
David A Bell” Eectronic instrumentation and
measurements” Prentice/ Hall international
Inc. Ontario, Canada
Sapiie., Nisino., “Pengukuran dan Alat-alat
Ukur Llistrik”, Pradnya Paramita, 1976
Umesh Sinha “Electrical & Electronics
Measurement and Instrumentation “ 3Th
Edition, Satya Prakashan, New Delhi

Teori Pengukuran
• Alat Ukur Listrik : Untuk
mengetahui besaran listrik DC
maupun AC seperti tegangan, arus,
resistansi,daya, faktor kerja, dan
frekuensi
• Macam Alat ukur Listrik:
- Analog
- Digital

Alat ukur listrik

Istilah dalam pengukuran
listrik
alat ukur, akurasi, presisi, kepekaan, resolusi,
dan kesalahan.
• a. Alat ukur, adalah perangkat untuk menentu kan nilai
atau besaran dari kuantitas atau variabel.
• b. Akurasi, kedekatan alat ukur membaca pada nilai

yang sebenarnya dari variabel yang diukur.
• c. Presisi, hasil pengukuran yang dihasilkan dari proses
pengukuran, atau derajat untuk membedakan satu
pengukuran dengan lainnya.

• d. Kepekaan, ratio dari sinyal output
atau tanggapan alat ukur perubahan
input atau variabel yang diukur.
• e. Resolusi, perubahan terkecil dari
nilai pengukuran yang mampu
ditanggapi oleh alat ukur.
• f. Kesalahan, angka penyimpangan
dari nilai sebenarnya variabel yang
diukur.

Sistem Satuan
•
•
•
•

•
•
•
•
•
•

Satuan Dasar :
Tabel 8.1. Besaran Sistem Internasional
Besaran Satuan Simbol
Panjang meter m
Massa kilogram kg
Waktu detik s
Arus listrik amper A
Temperatur thermodinamika derajat kelvin 0K
Intensitas cahaya candela Cd
Satuan Tuturan

Besaran Sistem
Internasional

Besaran
Panjang
Massa
Waktu
Arus
Temperatur
Intensitas
cahaya

Satuan
Meter
Kilogram
Detik
Ampere
Derajat
Kalvin
Candela

Simbol
M

Kg
s
A
K
C

Besaran dan Simbol Kelistrikan
Besaran dan
simbol

Nama dan
simbol

Persamaan

A

Arus listrik,

I amper

Gaya gerak listrik E

Volt,V

V

Tegangan, V

volt, V

V

Resistansi, R

ohm,

Ω

R = V/I

Muatan listrik, Q

coulomb

C

Q = It

Kapasitansi, C

farad

Kuat medan listrik, E

-

Kerapatan fluk listrik,
D

C/m2

F

-

C = Q/V

V/m E = V/l
D = Q/I2

Besaran dan
simbol

Nama dan
simbol

Persamaan

F/m

ε = D/E

Kuat medan magnet, H
A/m

∫ Hdl = nI

Fluk magnet, Φ

weber
Wb

E =dΦ/dt

Kerapatan medan
magnet, B

tesla
T

B = Φ/I2

Induktansi, L, M

henry
H

M = Φ/I

Permeability, μ

H/m

μ = B/H

Permittivity, ε

Ukuran Standar Kelistrikan
Ukuran standar dalam pengukuran
sangat penting, karena sebagai acuan
dalam peneraan
alat ukur yang diakui oleh komunitas
internasional.
Ada enam besaran yang berhubungan
dengan kelistrikan yang dibuat
sebagai standar, yaitu: 1. standar
amper;
2.resistansi;
6.
kemagnetan;

1. Standar amper
menurut ketentuan Standar Internasional (SI) adalah arus
konstan yang dialirkan pada dua konduktor dalam ruang
hampa udara dengan jarak 1 meter, di antara kedua
penghantar menimbulkan gaya = 2 × 10-7 newton/m
panjang.

2. Standar resistansi
menurut ketentuan SI adalah kawat alloy manganin resistansi
1Ω yang memiliki tahanan listrik tinggi dan koefisien
temperatur rendah, ditempatkan dalam tabung terisolasi
yang menjaga dari perubahan temperatur atmosfer.

3. Standar tegangan
ketentuan SI adalah tabung gelas Weston mirip huruh H
memiliki dua elektrode, tabung elektrode positip berisi
elektrolit mercury dan tabung elektrode negatip diisi elektrolit
cadmium, ditempatkan dalam suhu ruangan. Tegangan
elektrode Weston pada suhu 20°C sebesar 1.01858 V.

4.

Standar Kapasitansi
menurut ketentuan SI, diturunkan dari standart resistansi
SI dan standar tegangan SI,dengan menggunakan sistem
jembatan Maxwell, dengan diketahui resistansi dan
frekuensi secara teliti akan diperoleh standar kapasitansi
(farad).
5. Standar Induktansi
menurut ketentuan SI, diturunkan dari standar resistansi
dan standar kapasitansi, dengan metode geometris,
standar induktor akan diperoleh.
6. Standart temperatur menurut ketentuan SI,
diukur dengan derajat kelvin besaran derajat
kelvin didasarkan pada tiga titik acuan air saat kondisi
menjadi es, menjadi air dan saat air mendidih. Air menjadi
es sama dengan 0° celsius = 273,160 kelvin, air mendidih
100°C.

Sistem Pengukuran
Ada dua sistem pengukuran yaitu:
- sistem analog
- sistem digital
- Sistem analog berhubungan
dengan informasi dan data analog.
Sinyal analog berbentuk fungsi
kontinyu, misalnya penunjukan
temperatur dalam ditunjukkan oleh
skala, penunjuk jarum pada skala
meter, atau penunjukan skala
elektronik

- Sistem digital berhubungan
dengan informasi dan data digital.
Penunjukan angka digital berupa
angka diskret dan pulsa diskontinyu
berhubungan dengan waktu.
Penunjukan display dari tegangan
atau arus dari meter digital berupa
angka tanpa harus membaca dari
skala meter. Sakelar pemindah
frekuensi pada pesawat HT juga
merupakan angka digital dalam
bentuk digital

Hukum-hukum dasar
1. Hukum Elektrostis
2. Hukum Elektromagnetis
Lihat hal 2 literatur nomor 4

Dimensi satuan
- Sistim mekanis (lihat hal 4
dan 5 literatur 4)
- Sistim kelistrikan (lihat hal
5,6,7 dan 8 literatur 4)
- Sistim Elektromagnetik
(lihat hal 8, 9 dan 10
literatur 4)

Satuan turunan lain
• Contoh : luas satuan m2
Volume m3
flkus magnetik Wb
rapat fluk magnetik
Telsa T
Literatur 4 hal 15